煤粉直接点火燃烧器制造技术

一种供火电厂四角燃烧煤粉锅炉点火和助燃用的燃烧器，可由原有燃烧器的一次风喷管改造而成。燃烧器内有燃烧管和点火枪。当点火枪燃烧时能将流经燃烧管内的一次风（煤粉—空气混合物）点燃。而流经燃烧管外的一次风起冷却作用，并且在燃烧器出口处与从燃烧管喷出的火焰混合燃烧。以煤粉燃烧为主进行点火或助燃，能大幅度节约点火燃料。当关闭点火枪后即可作为一次风喷管运行，仍保持原有燃烧器特性。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及煤粉燃烧器，是一种供火电厂大型四角燃烧煤粉锅炉点火和助燃用的燃烧器。现有火电厂大型煤粉锅炉的点火和助燃，多是在煤粉燃烧器的二次风口内装置大型油枪或设置专用的油燃烧器，在锅炉点火起动过程中完全烧油。一台供20万千瓦机组的、蒸发量为670吨／时锅炉，每次点火用油高达50吨以上。全国火电厂煤粉锅炉的点火和助燃用油量相当可观。况且，我国多以轻柴油供应电厂，这是一种严重的高级燃料浪费。国内近年来有些电厂采用煤粉预燃室燃烧器进行锅炉点火，主要是在一些原来装有“马弗炉”的锅炉上取得了节油效果。但是预燃室体积大、出力小，在运行中容易结焦，而且还改变了原有燃烧器特性，特别是对于大型四角燃烧锅炉，由于其体积太大而难以采用。国外从八十年代末开始，对节约锅炉点火用油进行过一些研究工作，其中用于四角燃烧锅炉的是美国第4241673号专利《Direct of ignition of pulverized coal》所描述的煤粉直接点火系统。该系统须装设专用的点火制粉系统和燃烧器。而且需要用优质烟煤和装置高浓度输粉系统。该点火系统复杂，投资很大，在国外尚处于试用阶段。本技术的目的，在于提供一种适用于一般四角燃烧锅炉和一般煤种的煤粉直接点火燃烧器，该燃烧器能主要以煤粉燃烧进行点火或助燃，以减少点火燃料的消耗，并且在点火完毕后仍作为普通燃烧器运行，不改变原有燃烧器的特性。本点火燃烧器是这样实现的在原有四角燃烧煤粉锅炉直流型燃烧器的一次风喷管(即煤粉－空气混合物进入炉膛的管段)内的前部装设燃烧管(7)，使一部分一次风进入燃烧管，而其余部分一次风流过燃烧管与一次风喷管(6)之间所构成的环形通道；在燃烧管后部插入点火枪(11)。当锅炉点火或需要助燃时，按一般常用的方式，如用电火花使点火枪喷出的燃料(例如油)着火，这时与进入燃烧管的一次风相遇而点燃一次风中的煤粉，而流经燃烧管外部的一次风起着冷却燃烧管的作用，并在一次风喷管出口处与从燃烧管喷出的火焰混合燃烧，一起喷入炉膛，这样就实现了以燃烧煤粉为主进行锅炉点火或助燃。由于燃烧管内的煤粉浓度较高，因而火焰传播速度快，故在燃烧管内点燃煤粉所需要的热量比一般在炉膛二次风口点燃煤粉需要的热量小得多，所以能节省点火燃料的消耗量。当关闭点火枪时，则燃烧管内的煤粉停止燃烧，此时点火燃烧器仅起喷射一次风的作用，故不改变原有燃烧器的特性。点火枪可以用油枪或燃气点火枪，在通常情况下，火电厂大都具有燃油系统，故采用油枪比较方便。为了使点火枪在燃烧管内改变位置，以获得最佳燃烧效果，同时也为了便于维护和清扫，在一次风喷管的弯头部分设有带盘根的密封座(10)，点火枪从密封座内插入，并可前后轴向移动。燃烧管和一次风喷管(也就是点火燃烧器外壳)的横断面形状最好采用圆形，这样能使气流均匀，热形变小。在燃烧管前部外表焊有纵向散热片(8)，以加强一次风对燃烧管的冷却作用，降低其管壁工作温度，使燃烧管可用普通碳钢制作。本技术可变动以下因素来适应不同的煤种1、燃烧管断面积与其外面冷却通道面积的比。2、点火枪缩进燃烧管出口的距离(即点火长度)。3、点火枪的出力。对于烟煤，由于容易着火和火焰传播速度快，所需点火热量很小，可采用出力很小的点火枪。同时可采用较小的燃烧管直径和较短的点火长度，以减少受热和增加冷却。对于贫煤或更难燃烧的无烟煤，除采用较大的燃烧管直径(但不能使冷却通道的间隙太小，以免造成煤粉堵塞)和较长的点火长度以外，原则上可用加大点火枪出力的方法来克服煤粉着火困难。因为当加大点火枪出力时，点火燃料和煤粉在燃烧管内一起燃烧，其结果相当于增加了煤粉中挥发分含量，将显著改善煤粉的着火特性。应该指出，煤粉细度对所需要的点火热量和火焰传播速度的影响很大，不论任何煤种，都应充分利用这个有效因素，尽可能地为点火磨制细煤粉，以便最大限度的节约点火燃料和提高点火过程中煤粉的燃尽度。本技术的主要优点是1、与目前的常规点火装置相比，可大幅度节约点火和助燃燃料，其节省率因煤质、煤粉细度和设备情况而不同，一般可节约70％以上。2、适应性强，可用于一般四角燃烧煤粉锅炉和一般煤种，而且既适用于已运行设备的改造，也适用于新设备的采用。3、与预燃室燃烧器相比，本点火燃烧器体积小、出力大，不存在结焦问题，并且改造工期短，维护工作少。4、不改变原有燃烧器的特性。5、结构简单，并且不需要改变原有制粉系统和其他部件，因而改造工作量和改造费用少。下面结合附图说明本技术用于燃烧贫煤锅炉的一个实施例图1为点火燃烧器的水平剖视图。其中1－防磨板；2－一次风喷管斜段；3－一次风喷管中段；4－法兰；5－托架；6－一次风喷管前段；7－燃烧管；8－散热片；9－大小头；10－带盘根的密封座；11－油枪；12－电火花装置。图2为图1的“A－A”剖视图，表示防磨板的结构。图3为图1的“B－B”剖视图，表示托架的结构。图4为图1的“C－C”剖视图，表示散热片的结构。图5为油枪示意图。其中13－外套管；14－内套管；15－芯管；16－油喷咀；17－稳燃锥。将原有燃烧器的下层四个一次风喷管更换为四个如图1所示的直接点火燃烧器，其出口面积与原有一次风喷管出口面积相等或接近，使锅炉在正常运行时保持原有一次风速不变。四个点火燃烧器的总出力占锅炉总热负荷的25％以上，以满足锅炉点火过程中热量的需要。每个点火燃烧器的设计出力为3.5吨／时，燃烧器外壳，也就是一次风喷管由φ377×10普通钢管制成的前段(6)、中段(3)和斜段(2)构成，其中前段与中段用法兰(4)连接，斜段与中段段焊成160°弯头，以便油枪的插入。大小头(9)的一端与斜管焊接，另一端在安装时与原有的一次风管道焊接。燃烧管(7)用φ299×10普通钢管制作，长度为1000毫米，其出口端缩进燃烧器喷口约30毫米，在其前部外表面焊有长500、宽27、厚6毫米的纵向散热片(8)18片。油枪(11)的结构如图5所示，为机械雾化型，出力为125公斤／时，设置在燃烧管中心，其头部与燃烧管出口的距离(即点火长度)约900毫米。在油枪前端焊有稳然锥(17)，其形状为圆锥形，直径为130毫米，锥角为50°，其作用是增加油火焰的稳定性。外套管(13)和内套管(14)之间构成密闭的隔热层，以减轻芯管(15)和油喷咀(16)被一次风加热，而内套管与芯管之间通以冷却空气，使芯管和油喷咀保持较低的温度，以消除油喷咀被堵塞现象。芯管和油喷咀可在锅炉运行中随时抽出检查。在点火燃烧器的结构设计中还尽量考虑了提高受磨部件的寿命和维修方便。燃烧器内防磨板(1)的作用是防止煤粉对油枪外套管和电火花装置(12)的磨损，同时也减轻一次风在转弯时的煤粉分离。油枪和电火花装置的后部支持在带盘根的密封座(10)中，前部支持在托架(5)上，托架焊在燃烧管的后端。燃烧管连同托架可以从炉膛中修理或更换，油枪内、外套管连同稳燃锥也可从炉膛中抽出修理或更换，而电火花装置可在锅炉运行中随时从其套管中抽出检查。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括有一次风喷管、供四角燃烧煤粉锅炉用的直接点火燃烧器，其特征在于：在一次风喷管（６）的前部装设燃烧管（７），并使燃烧管与一次风喷管之间构成环形通道，在燃烧管后部插入点火枪（１１）。

【技术特征摘要】
1.一种包括有一次风喷管、供四角燃烧煤粉锅炉用的直接点火燃烧器，其特征在于在一次风喷管(6)的前部装设燃烧管(7)，并使燃烧管与一次风喷管之间构成环形通道，在燃烧管后部插入点火枪(11)。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于点火枪为油枪。3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于油枪的头部焊有稳燃锥(17)。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永正，
申请(专利权)人：西北电业管理局电力试验研究所，西北电业管理局韩城发电厂，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]